内容正文:
专题10 函数的单调性、奇偶性
一、知识梳理
(1)函数的单调性
设函数y=f(x)的定义域为D,区间I⊆D.
当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么称函数y=f(x)在区间I上是增函数,区间I称为函数y=f(x)的增区间.如图(1)所示.(同号为增).
如果对于区间I上的任意两点x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么称函数y=f(x)在区间I上是减函数,区间I称为函数y=f(x)的减区间.如图(2)所示.(异号为减).
如果函数y=f(x)在区间I上是增函数或减函数,那么称函数y=f(x)在区间I上具有单调性,区间I称为单调区间.增区间也称为单调增区间,减区间也称为单调减区间.
(2)函数的奇偶性(前提:定义域必须关于原点对称.)
设函数y=f(x)的定义域为数集D,若对于任意的x∈D,都有−x∈D,且f(−x)=f(x),则称y=f(x)是偶函数.偶函数的图像关于y轴对称.
设函数y=f(x)的定义域为数集D,若对于任意的x∈D,都有−x∈D,且f(−x)=−f(x),则称y=f(x)是奇函数.奇函数的图像关于原点中心对称.
二、题型精练
题型1 函数的单调性
【典例1】.如图,下列关于函数的单调性的说法不正确的是( ).
A.在上是增函数 B.在上是增函数
C.在上是减函数 D.在上是减函数
【答案】D
【分析】根据图像判断函数的单调性即可得解.
【详解】由图像可知,在上是增函数,故选项正确;
在上是增函数,故选项正确;
在上是减函数,故选项正确;
在上先增后减,故选项错误;
故选:.
【典例2】.已知函数在上是减函数,m的取值范围为
【答案】
【分析】根据一次函数为减函数,由此列不等式求解即可.
【详解】已知函数为一次函数,
由其在上是减函数,得,解得,
所以m的取值范围为,
故答案为:.
题型2 函数的奇偶性
【典例1】.下列函数是偶函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据偶函数的性质,函数满足即可得解.
【详解】A.定义域为,关于原点对称,,,故为非奇非偶函数;
B. 定义域为,关于原点对称,,故为偶函数;
C. 定义域为,关于原点对称,,故为奇函数;
D. 定义域为,关于原点对称,,故为奇函数.
故选:B.
【典例2】.已知函数是定义在R上的偶函数,且在上是增函数,则、、的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,结合函数的奇偶性和单调性,即可求解.
【详解】因为函数是定义在R上的偶函数,
所以,
因为函数在上是增函数,
所以,即.
故选:C.
【典例3】.若函数为奇函数,则 .
【答案】
【分析】由奇函数定义,集合嵌套函数运算即可.
【详解】已知是奇函数,当,,,
且,解得,
所以,
则,
故答案为:.
三、知识检测
单选题
1.若函数在上是减函数,则( ).
A. B.
C. D.无法判断
【答案】B
【分析】根据函数单调性求解即可.
【详解】因为函数在上是减函数,,所以.
故选:B.
2.函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据函数的开口方向和对称轴即可求解.
【详解】函数开口向下,对称轴为,
所以单调递减区间为.
故选:C.
3.函数的增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出二次函数的对称轴,即可求解增区间.
【详解】因为函数为,
对称轴为,
因为,
所以函数图像开口向上,
所以函数的增区间为.
故选:C.
4.已知函数是R上的减函数,则下列式子成立的是( )
A. B.
C. D.无法比较与的大小
【答案】B
【分析】由函数的单调性即可得解.
【详解】因为函数是R上的减函数,且,
所以.
故选:B.
5.如下图所示,在同一个平面直角坐标系中,函数和函数的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用二次函数与一次函数的图像与性质可判断.
【详解】,,开口向下,故排除AC;
,,为增函数,故排除CD;
故选:B;
6.函数的单调减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,结合二次函数的图像和性质,即可求解.
【详解】因为,
所以函数图像开口向上,对称轴为,
所以函数的单调减区间为.
故选:C.
7.如图,其中表示减函数的是( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据减函数的定义求解即可.
【详解】根据减函数的定义知,如果函数在区间上是减函数,其图象的特征是从左到右呈下降趋势,仅有选项符合题意.
故选:D.
8.若二次函数在上是减函数,在上是增函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据二次函数的性质即可求解.
【详解】由题意知,
二次函数在上是减函数,在上是增函数,
即对称轴为直线,则,
所以.
故选:D.
9.二次函数的最大值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】根据二次函数的最大值求解即可.
【详解】二次函数的对称轴为,开口向下.
所以当时,函数有最大值为.
故选:C.
10.若 在 上是减函数,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据减函数的定义比较大小即可.
【详解】由于 在 上单调递减,自变量越大,函数值越小,
比较自变量大小得,
因此函数值关系为,
故选:C.
11.下列函数关于轴对称的是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据函数的奇偶性即可判断.
【详解】对A:函数的定义域为R,且,
所以函数是奇函数,函数图象关于原点对称,故A项错误;
对B:函数的定义域为R,且,
所以函数既不是奇函数也不是偶函数,故函数图象不关于轴对称,故B项错误;
对C:函数的定义域为R,且,
所以函数是偶函数,故函数图象关于轴对称,故C项正确;
对D:函数的定义域为R,且,
所以函数是奇函数,故函数图象关于原点对称,故D项错误.
故选:D.
12.下列函数中,是奇函数且在定义域内单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据函数的奇偶性和单调性易得答案.
【详解】A:是奇函数在定义域内单调递减,故错误,
B:是奇函数在定义域内单调递增,故正确,
C:是非奇非偶函数,故错误,
D:是偶函数,故错误.
故选:B.
13.下列函数是偶函数的是( )
A. B.
C., D.
【答案】A
【分析】根据偶函数的定义即可求解.
【详解】对A,令,定义域为,又,
所以是偶函数,故A正确.
对B,令,定义域为,又,
所以是奇函数,故B错误.
对C,定义域为,所以是非奇非偶函数,故C错误.
对D,令,定义域为,又,
所以是奇函数,故D错误.
故选:A.
14.下列函数既是奇函数又是偶函数的是( ) .
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据函数的奇偶性求解即可.
【详解】选项A:定义域为,且,所以不是偶函数,A错误.
选项B:定义域为,且,所以不是奇函数,B错误.
选项C:定义域为,关于原点不对称,即不是奇函数也不是偶函数,C错误.
选项D:定义域为,且,即是奇函数也是偶函数,D正确.
故选:D.
15.点关于轴对称的点的坐标是 ( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】在平面直角坐标系中,关于轴对称的点横坐标互为相反数,纵坐标相等,进而求解即可.
【详解】因为在平面直角坐标系中,关于轴对称的点横坐标互为相反数,纵坐标相等,
所以点关于轴对称的点的坐标是,
故选:B.
填空题
16.函数在区间上的最大值是 .
【答案】26
【分析】求解二次函数的对称轴即可知函数在上的单调性即可求解最大值.
【详解】因为函数为,
所以,
对称轴为,函数图像开口向上,
所以函数在区间上单调递减,
所以当时,函数有最大值为.
故答案为:26.
17.若偶函数在上单调递减,则 (用,,填空).
【答案】
【分析】由单调性可得,再根据函数的奇偶性可得结果.
【详解】因为在上单调递减,所以.
又因为是偶函数,所以,
所以.
故答案为:
18.如图,给出奇函数的局部图象,则的值为 .
【答案】
【分析】根据函数的奇偶性即可得解.
【详解】由图象可知,,
又因为函数为奇函数,
所以.
故答案为:.
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专题10 函数的单调性、奇偶性
一、知识梳理
(1)函数的单调性
设函数y=f(x)的定义域为D,区间I⊆D.
当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么称函数y=f(x)在区间I上是增函数,区间I称为函数y=f(x)的增区间.如图(1)所示.(同号为增).
如果对于区间I上的任意两点x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么称函数y=f(x)在区间I上是减函数,区间I称为函数y=f(x)的减区间.如图(2)所示.(异号为减).
如果函数y=f(x)在区间I上是增函数或减函数,那么称函数y=f(x)在区间I上具有单调性,区间I称为单调区间.增区间也称为单调增区间,减区间也称为单调减区间.
(2)函数的奇偶性(前提:定义域必须关于原点对称.)
设函数y=f(x)的定义域为数集D,若对于任意的x∈D,都有−x∈D,且f(−x)=f(x),则称y=f(x)是偶函数.偶函数的图像关于y轴对称.
设函数y=f(x)的定义域为数集D,若对于任意的x∈D,都有−x∈D,且f(−x)=−f(x),则称y=f(x)是奇函数.奇函数的图像关于原点中心对称.
二、题型精练
题型1 函数的单调性
【典例1】.如图,下列关于函数的单调性的说法不正确的是( ).
A.在上是增函数 B.在上是增函数
C.在上是减函数 D.在上是减函数
【典例2】.已知函数在上是减函数,m的取值范围为
题型2 函数的奇偶性
【典例1】.下列函数是偶函数的是( )
A. B. C. D.
【典例2】.已知函数是定义在R上的偶函数,且在上是增函数,则、、的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【典例3】.若函数为奇函数,则 .
三、知识检测
单选题
1.若函数在上是减函数,则( ).
A. B.
C. D.无法判断
2.函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
3.函数的增区间是( )
A. B. C. D.
4.已知函数是R上的减函数,则下列式子成立的是( )
A. B.
C. D.无法比较与的大小
5.如下图所示,在同一个平面直角坐标系中,函数和函数的图像可能是( )
A. B.
C. D.
6.函数的单调减区间是( )
A. B. C. D.
7.如图,其中表示减函数的是( ).
A. B.
C. D.
8.若二次函数在上是减函数,在上是增函数,则( )
A. B. C. D.
9.二次函数的最大值是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
10.若 在 上是减函数,则 ( )
A. B.
C. D.
11.下列函数关于轴对称的是( ).
A. B. C. D.
12.下列函数中,是奇函数且在定义域内单调递增的是( )
A. B. C. D.
13.下列函数是偶函数的是( )
A. B.
C., D.
14.下列函数既是奇函数又是偶函数的是( ) .
A. B.
C. D.
15.点关于轴对称的点的坐标是 ( ).
A. B. C. D.
填空题
16.函数在区间上的最大值是 .
17.若偶函数在上单调递减,则 (用,,填空).
18.如图,给出奇函数的局部图象,则的值为 .
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